JP6558386B2 - Thermally expandable sheet, method for manufacturing thermally expandable sheet, and method for manufacturing shaped article - Google Patents
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Description
本発明は、吸収した熱量に応じて発泡して膨張する熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法および造形物の製造方法に関する。 The present invention has a thermal expansion sheet to expand by foaming in response to the absorbed heat, a method of manufacturing a manufacturing how and shaped article of the heat-expandable sheet.
従来、基材シートの一方の面上に、吸収した熱量に応じて発泡し膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成した熱膨張性シートが知られている。この熱膨張性シート上に光を熱に変換する光熱変換層を形成し、光熱変換層に光を照射することで、熱膨張層を部分的又は全体的に膨張させることができる。また、光熱変換層の形状を変化させることで、熱膨張性シート上に立体的な造形物(立体画像)を形成する方法も知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermally expandable sheet is known in which a thermally expandable layer including a thermally expandable material that expands and expands according to the amount of heat absorbed is formed on one surface of a base sheet. By forming a light-to-heat conversion layer that converts light into heat on the thermally expandable sheet and irradiating the light-to-heat conversion layer with light, the heat-expandable layer can be partially or wholly expanded. Moreover, the method of forming a three-dimensional molded item (stereoscopic image) on a thermally expansible sheet | seat by changing the shape of a photothermal conversion layer is also known (for example, refer
ところで、従来の熱膨張性シートでは、その表面が黄色みがかっており、白色度が低いという問題がある。このような熱膨張性シートでは、その表面に立体画像を形成する際に、鮮やかな色を表しにくいという問題もある。 By the way, in the conventional thermally expansible sheet, the surface has yellowishness and there exists a problem that whiteness is low. Such a heat-expandable sheet also has a problem that it is difficult to express a vivid color when a stereoscopic image is formed on the surface thereof.
従って、シートの表面が良好な白色度を備える熱膨張性シートが求められている。 Accordingly, there is a need for a thermally expandable sheet having a good whiteness on the surface of the sheet.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、表面が良好な白色度を備える、または、表面を所望の色に着色させやすい熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法および造形物の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, the surface with good whiteness, or the surface of the desired easy intumescent sheet is colored in a color manufacturing method and molded article of the heat-expandable sheet It aims at providing the manufacturing method of.
上記目的を達成するため、本発明に係る熱膨張性シートは、基材と当該基材の一方の面上に形成された熱膨張層とを有し、前記熱膨張層の表面に対して部分的に加えられた熱で、前記表面に凹凸が形成される熱膨張性シートであって、前記熱膨張層は、第1の熱膨張層と、当該第1の熱膨張層上に形成された第2の熱膨張層と、を備え、前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とのうち前記第2の熱膨張層のみに、所定の白色顔料が含有されている、ことを特徴とする。
また、本発明に係る他の態様の熱膨張性シートは、基材と当該基材の一方の面上に形成された熱膨張層とを有し、前記熱膨張層の表面に対して部分的に加えられた熱で、前記表面に凹凸が形成される熱膨張性シートであって、前記熱膨張層は、多層に形成されているとともに、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように構成されている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thermally expandable sheet according to the present invention has a base material and a thermal expansion layer formed on one surface of the base material, and is partially on the surface of the thermal expansion layer. A heat-expandable sheet in which irregularities are formed on the surface by applied heat, wherein the heat-expandable layer is formed on the first heat-expandable layer and the first heat-expandable layer. A second thermal expansion layer, and a predetermined white pigment is contained only in the second thermal expansion layer out of the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer. It is characterized by.
Moreover, the thermally expansible sheet of the other aspect which concerns on this invention has a base material and the thermal expansion layer formed on one surface of the said base material, and is partially with respect to the surface of the said thermal expansion layer. A heat-expandable sheet in which irregularities are formed on the surface by heat applied to the heat-expandable sheet, wherein the heat-expandable layer is formed in multiple layers, and is on a side farther from a layer closer to the substrate. The layer is configured so that the content ratio of the predetermined white pigment to the thermally expandable material is increased.
また、本発明に係る熱膨張性シートの製造方法は、基材と、当該基材の一方の面上に形成された熱膨張層と、を備え、前記熱膨張層に重畳するように形成された光熱変換層により光熱変換された熱で、当該光熱変換層に重畳している部分の前記熱膨張層が熱膨張されて、表面に凹凸が形成されるための熱膨張性シートの製造方法であって、前記基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含有する前記熱膨張層を形成する形成ステップ、を有し、前記形成ステップにより形成される前記熱膨張層は、第1の熱膨張層と、当該第1の熱膨張層上に形成される第2の熱膨張層と、から構成され、前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とのうち前記第2の熱膨張層のみに、所定の白色顔料が含有される、ことを特徴とする。
また、本発明に係る他の態様の熱膨張性シートの製造方法は、基材と、当該基材の一方の面上に形成された熱膨張層と、を備え、前記熱膨張層に重畳するように形成された光熱変換層により光熱変換された熱で、当該光熱変換層に重畳している部分の前記熱膨張層が熱膨張されて、表面に凹凸が形成されるための熱膨張性シートの製造方法であって、前記基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含有する前記熱膨張層を多層に形成する形成ステップ、を有し、前記形成ステップは、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、前記熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように前記所定の白色顔料を含有させて前記熱膨張層を多層に形成する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る造形物の製造方法は、基材の一方の面上に、第1の熱膨張性材料を含有する第1の熱膨張層を形成する第1の形成ステップと、前記第1の形成ステップにより形成された前記第1の熱膨張層上に、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層を形成する第2の形成ステップと、前記第2の形成ステップにより形成された前記第2の熱膨張層上に、光を熱に変換する光熱変換層を形成する第3の形成ステップと、前記第3の形成ステップにより形成された前記光熱変換層に光を照射することによって、前記光熱変換層において熱を生じさせ、前記光熱変換層に重畳している部分の前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とを熱膨張させて、表面に凹凸を形成させる第4の形成ステップと、を有し、前記第2の形成ステップは、所定の白色顔料を含有させて前記第2の熱膨張層を形成し、前記第1の形成ステップは、前記所定の白色顔料を含有させず前記第1の熱膨張層を形成する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る他の態様の造形物の製造方法は、基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含有する熱膨張層を多層に形成する第1の形成ステップと、前記第1の形成ステップにより形成された前記熱膨張層に重畳するように、光を熱に変換する光熱変換層を形成する第2の形成ステップと、前記第2の形成ステップにより形成された前記光熱変換層に光を照射することによって、前記光熱変換層において熱を生じさせ、前記光熱変換層に重畳している部分の前記熱膨張層を熱膨張させて、表面に凹凸を形成させる第3の形成ステップと、を有し、前記第1の形成ステップは、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、前記熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように前記所定の白色顔料を含有させて前記熱膨張層を多層に形成する、ことを特徴とする。
The method for producing a thermally expandable sheet according to the present invention includes a base material and a thermal expansion layer formed on one surface of the base material, and is formed so as to overlap the thermal expansion layer. In the method for producing a thermally expandable sheet, the heat-expanded layer is subjected to heat-expanded by the heat-heat-converted layer and the heat-expanded layer in the portion superimposed on the light-heat-converted layer is thermally expanded. And forming a thermal expansion layer containing a thermally expandable material on one surface of the base material, and the thermal expansion layer formed by the forming step includes: A thermal expansion layer; and a second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer, wherein the second of the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer. A predetermined white pigment is contained only in the thermal expansion layer .
Moreover, the manufacturing method of the thermally expansible sheet of the other aspect which concerns on this invention is equipped with a base material and the thermal expansion layer formed on the one surface of the said base material, and overlaps with the said thermal expansion layer. A heat-expandable sheet for forming irregularities on the surface by thermally expanding the portion of the heat-expandable layer superimposed on the light-to-heat conversion layer with heat converted by the light-to-heat conversion layer formed as described above A forming step of forming the thermal expansion layer containing the heat-expandable material in multiple layers on one surface of the base material, the forming step being close to the base material The thermal expansion layer is formed in multiple layers by adding the predetermined white pigment so that the content of the predetermined white pigment with respect to the thermally expandable material is larger in the layer farther than the side layer. Forming.
Moreover, the manufacturing method of the molded article which concerns on this invention is the 1st formation step which forms the 1st thermal expansion layer containing the 1st thermal expansion material on one side of a base material, The said 1st A second forming step of forming a second thermally expandable layer containing a second thermally expandable material on the first thermally expanded layer formed by the first forming step; and the second forming step. A third formation step of forming a light-to-heat conversion layer for converting light into heat on the second thermal expansion layer formed by the step, and light to the light-to-heat conversion layer formed by the third formation step By irradiating, heat is generated in the photothermal conversion layer, and the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer in a portion overlapping with the photothermal conversion layer are thermally expanded to form a surface. A fourth forming step for forming irregularities, and the second forming step. Forming the second thermal expansion layer by containing a predetermined white pigment, and forming the first thermal expansion layer without containing the predetermined white pigment in the first formation step. It is characterized by.
According to another aspect of the method for manufacturing a shaped article according to the present invention, a first forming step of forming a plurality of thermally expandable layers containing a thermally expandable material on one surface of a base material, A second formation step of forming a photothermal conversion layer for converting light into heat so as to overlap the thermal expansion layer formed by the formation step of 1, and the photothermal conversion formed by the second formation step A third formation in which irregularities are formed on the surface by generating heat in the photothermal conversion layer by irradiating the layer with light and thermally expanding the portion of the thermal expansion layer overlapping the photothermal conversion layer. And the first forming step is such that the layer farther than the layer closer to the substrate has a predetermined white pigment content ratio to the thermally expandable material. The predetermined white pigment is included so as to increase, Forming an intumescent layer in the multilayer, characterized in that.
本発明によれば、表面が良好な白色度を備える、または、表面を所望の色に着色させやすい熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法および造形物の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention , the surface can provide the whiteness which has favorable whiteness , or can easily color the surface in a desired color, the manufacturing method of a thermally expandable sheet, and the manufacturing method of a molded article can be provided. .
以下、本発明の実施の形態に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a thermally expandable sheet and a method for producing a thermally expandable sheet according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態1に係る熱膨張性シート10は、図1に示すように、基材11、第1の熱膨張層12、第2の熱膨張層13及びインク受容層14を備える。第1の熱膨張層12と第2の熱膨張層13とは、熱膨張性シート10の熱膨張層を構成する。また、詳細に後述するように、熱膨張性シート10は、図3(a)〜図3(c)に概要を示す立体画像形成システム50で印刷が施され、その表面に凹凸を有する造形物(立体画像)が形成される。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the thermally
基材11は、熱膨張層を支持するシート状の部材である。基材11としては、上質紙、中質紙、合成紙等の紙、又はポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の通常使用されるプラスチックフィルムを用いる。また、基材11は、第1の熱膨張層12及び第2の熱膨張層13が全体的又は部分的に発泡により膨張した時に、基材11の反対側(図1に示す下側)に隆起せず、また、しわを生じたり、大きく波打ったりしない程度の強度を備える。加えて、熱膨張層を発泡させる際の加熱に耐える耐熱性を有する。基材11の厚みは、例えば200μm程度である。
The
第1の熱膨張層12は、基材11の一方の面(図1に示す上面)上に形成される。第1の熱膨張層12は、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダB1中に複数の熱膨張性材料MC1(熱膨張性マイクロカプセル、マイクロカプセル)が分散配置されている。第2の膨張層13は、後述するように、白色顔料を含むが、第1の膨張層12は、白色顔料を含まない。また、詳細に後述するように、本実施形態では、基材11の上面(表面)に設けられたインク受容層14上、及び/又は基材11の下面(裏面)に光熱変換層を形成し、光を照射することで、光熱変換層が設けられた領域を発熱させる。第1の熱膨張層12は、表面及び/又は裏面の光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張するため、特定の領域のみを選択的に膨張させることができる。また、第1の熱膨張層の厚みは、例えば100μm程度である。
The first
バインダB1としては、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等から選択される熱可塑性樹脂を用いる。また、熱膨張性マイクロカプセルMC1は、プロパン、ブタン、その他の低沸点気化性物質を、熱可塑性樹脂の殻内に封入したものである。殻は、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、あるいは、それらの共重合体等から選択される熱可塑性樹脂から形成される。熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、約5〜50μmである。このマイクロカプセルを熱膨張開始温度以上に加熱すると、樹脂からなる高分子の殻が軟化し、内包されている低沸点気化性物質が気化し、その圧力によってカプセルが膨張する。用いるマイクロカプセルの特性にもよるが、マイクロカプセルは膨張前の粒径の5倍程度に膨張する。なお、図1では、便宜上マイクロカプセルMC1の粒径がほぼ同じに図示されているが、実際はマイクロカプセルMC1の粒径には、ばらつきがあり、全てのマイクロカプセルが同じ粒径を有しているわけではない。 As the binder B1, a thermoplastic resin selected from vinyl acetate polymers, acrylic polymers and the like is used. The thermally expandable microcapsule MC1 is obtained by encapsulating propane, butane, or other low boiling point vaporizable substance in a thermoplastic resin shell. The shell is formed of a thermoplastic resin selected from, for example, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyacrylic ester, polyacrylonitrile, polybutadiene, or a copolymer thereof. The average particle size of the thermally expandable microcapsule is about 5 to 50 μm. When this microcapsule is heated to a temperature higher than the thermal expansion start temperature, the polymer shell made of resin is softened, the encapsulated low-boiling vaporizable substance is vaporized, and the capsule expands due to the pressure. Although depending on the characteristics of the microcapsule used, the microcapsule expands to about 5 times the particle size before expansion. In FIG. 1, for convenience, the particle diameters of the microcapsules MC1 are shown to be approximately the same, but actually, the particle diameters of the microcapsules MC1 vary, and all the microcapsules have the same particle diameter. Do not mean.
第2の熱膨張層13は、基材11の一方の面上に形成された第1の熱膨張層12の上に形成される。第2の熱膨張層13も、第1の熱膨張層12と同様に、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダB2中に熱膨張性材料MC2(熱膨張性マイクロカプセル)が分散配置されている。また、第2の熱膨張層13は、図1に示すように白色顔料Wを含む。白色顔料Wとしては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等から選択される材料を用いることができ、特に酸化チタンが好ましい。第2の熱膨張層13が白色顔料を含むことにより、熱膨張層の白色度を向上させることができる。また、バインダB2及び熱膨張性マイクロカプセルMC2は、第1の熱膨張層12のバインダB1及び熱膨張性マイクロカプセルMC1として挙げた材料が用いられる。なお、バインダB2及び熱膨張性マイクロカプセルMC1は、それぞれ第1の熱膨張層12のバインダB1及び熱膨張性マイクロカプセルMC1と異なる材料を用いても、同じ材料を用いてもよい。第1の熱膨張層12と第2の熱膨張層13とで同じ材料を用いると、原料が共通化され、製造工程を簡易化でき、加えて製造コスト削減に寄与することができ好ましい。また、第2の熱膨張層13は、第1の熱膨張層12と同様に、基材11の上面及び/又は下面に形成された光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張する。
The second
また、第2の熱膨張層13において、バインダB2に対して熱膨張性材料MC2が含有される割合(含有率とも称する)は、第1の熱膨張層12におけるバインダB1に対して熱膨張性材料MC1が含有される割合(含有率とも称する)と同一であってもよく、低くしてもよい。なお、図1では、バインダB2に対する熱膨張性材料MC2の含有率を第1の熱膨張層12と比較して低くする例を図示している。ここで、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、体積比、重量比などを用いて定義される。例えば、重量比を用いると、バインダB2に対する熱膨張性材料MC2の重量比(第2の割合)は、バインダB1に対する熱膨張性材料MC1の重量比(第1の割合)と比較して同じである。もしくは第2の割合は、第1の割合と比較して小さく、具体的には1/3〜1/8程度である。換言すれば、例えば、100重量部のバインダB2に対して分散される熱膨張性材料MC2がX2重量部であり、100重量部のバインダB1に対して分散される熱膨張性材料MC1がX1重量部とすると、X2/X1は1と同じ、もしくは1/3〜1/8程度とされる。なお、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、密度によって定義されてもよい。この場合、第2の熱膨張層13は、第1の熱膨張層12と比較して、同じ密度又は低い密度で熱膨張性材料を含有すると言える。
In the second
第2の膨張層13の厚みは、第1の膨張層12の厚みと同じであってもよく、第1の膨張層12より薄くともよい。
The thickness of the
なお、第2の膨張層13において熱膨張性材料の含有率を低くする場合は、第2の膨張層13は、第1の熱膨張層12と比較して膨張させた場合に高さを得られにくくなるため、第1の熱膨張層12よりも薄く形成されることが好ましい。また、第2の熱膨張層13は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。従って、第2の熱膨張層13の厚みは、熱膨張性材料MC2の数個分に相当する厚み、例えば、1〜10個、好ましくは1〜5個に相当する厚みに形成されるのが好ましい。換言すれば、マイクロカプセルの平均粒径の1〜10倍、好ましくは1〜5倍の厚みに形成されることが好ましい。例えば、第2の熱膨張層13は、50μm程度の厚みに形成される。
In the case where the content of the thermally expandable material is lowered in the second expanded
インク受容層14は、基材11の一方の面上に形成された第2の熱膨張層13上に形成される。インク受容層14は、印刷工程で使用されるインク、例えば、インクジェットプリンタのインクを受容し、定着させる層である。インク受容層14は、印刷工程で使用されるインクに応じて、汎用されている材料を使用して形成される。例えば水性インクを利用する場合では、インク受容層14は、多孔質シリカ、ポリビニルアルコール(PVA)等から選択される材料を用いて形成される。インク受容層14として多孔質シリカのような白色の材料を用いると、熱膨張性シート10の表面の白色度を更に向上させることができ、好ましい。なお、インクジェット方式で紫外線硬化タイプのインクを用いる場合は、インク受容層14を省略することも可能である。また、基材11としてプラスチックフィルム等、インクを受容しにくい材料を用い、更に基材11の裏側に光熱変換層を形成する場合は、基材11の他方の面(下面)にもインク受容層を設けることが好ましい。
The
本実施形態の熱膨張性シート10では、詳細に後述するように、第1の膨張層12上に設けられた第2の膨張層13内に白色顔料Wを含有させることにより、熱膨張性シート10の表面の白色度を向上させることが可能となる。なお、本実施形態において、熱膨張性シートの表面又はシートの表面とは、第1の熱膨張層12等が設けられた側の熱膨張性シート10の表面のことを示す。従って、本実施形態によれば、熱膨張性シート10を第1の熱膨張層12等が設けられた側から見た際に、熱膨張性シート10の見た目の白色度が向上するとも言える。
In the thermally
(熱膨張性シートの製造方法)
次に、熱膨張性シート10の製造方法について、図2(a)〜図2(c)を用いて説明する。
まず、基材11としてシート状の材料、紙等を用意する。基材11は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。
(Method for producing thermally expandable sheet)
Next, the manufacturing method of the thermally expansible sheet |
First, a sheet-like material, paper, or the like is prepared as the
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料(熱膨張性マイクロカプセル)とを混合させ、第1の熱膨張層12を形成するための塗布液を調製する。
Next, a binder made of a thermoplastic resin or the like and a thermally expandable material (thermally expandable microcapsule) are mixed to prepare a coating liquid for forming the first thermally
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材11上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図2(a)に示すように第1の熱膨張層12を形成する。なお、目標とする第1の熱膨張層12の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。
Subsequently, the coating liquid is applied onto the
次に、バインダと熱膨張性材料とを混合させ、第2の熱膨張層13を形成するための塗布液を調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第1の熱膨張層12を形成するための塗布液と異なる材料を用いてもよいが、同じ材料を用いることが好ましい。この際、バインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第1の熱膨張層12におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と同じとしてもよく、比較して低く、例えば重量比で1/3〜1/8程度としてもよい。また、塗布液中には、白色顔料、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等から選択される材料を混入させる。
Next, a coating liquid for forming the second
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第2の熱膨張層13を形成するための塗布液を第1の熱膨張層12上に塗布する。次に、塗膜を乾燥させ、図2(b)に示すように第2の熱膨張層13を形成する。なお、目標とする第2の熱膨張層13の厚みを得るため、塗布及び乾燥は複数回行ってもよい。ここで、第2の熱膨張層13は、第1の膨張層12の厚みと同じであってもよく、第1の膨張層12より薄くともよい。第2の膨張層13において熱膨張性材料の含有率を低くする場合は、第2の膨張層13は、第1の熱膨張層12よりも薄く形成されることが好ましい。また、第2の熱膨張層13の厚みは、熱膨張性材料MC2の数個分に相当する厚み、例えば、1〜10個、好ましくは1〜5個に相当する厚みに形成されるのが好ましい。
Then, the coating liquid for forming the 2nd
次に、インク受容層1を構成する材料、例えば多孔質シリカ、PVA等から選択される材料を溶剤中に分散させ、インク受容層14を形成するための塗布液を調製する。続いて、この塗布液を、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第2の熱膨張層13上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図2(c)に示すように、インク受容層14を形成する。また、ロール状の基材11を用いた場合は、立体画像形成システム50に適合する大きさに裁断を行う。
Next, a material constituting the
以上の工程により、熱膨張性シート10が製造される。
The thermally
(立体画像形成システム)
次に、本実施形態の熱膨張性シート10に立体画像を形成する立体画像形成システム50について説明する。図3(a)〜図3(c)に示すように、立体画像形成システム50は、制御ユニット51と、印刷ユニット52と、膨張ユニット53と、表示ユニット54と、天板55と、フレーム60と、を備える。図3(a)は、立体画像形成システム50の正面図であり、図3(b)は、天板55を閉じた状態における立体画像形成システム50の平面図であり、図3(c)は、天板55を開いた状態における立体画像形成システム50の平面図である。なお、図3(a)〜図3(c)において、X方向は水平方向と同一であり、Y方向はシートが搬送される搬送方向Dと同一であり、更にZ方向は鉛直方向と同一である。X方向、Y方向及びZ方向は、互いに直交する。
(3D image forming system)
Next, the three-dimensional
制御ユニット51、印刷ユニット52、膨張ユニット53は、それぞれ図3(a)に示すようにフレーム60内に載置される。具体的に、フレーム60は、一対の略矩形状の側面板61と、側面板61の間に設けられた連結ビーム62とを備え、側面板61の上方に天板55が渡されている。また、側面板61の間に渡された連結ビーム62の上に印刷ユニット52及び膨張ユニット53がX方向に並んで設置され、連結ビーム62の下に制御ユニット51が固定されている。表示ユニット54は天板55内に、天板55の上面と高さが一致するように埋設されている。
The
制御ユニット51は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、印刷ユニット52、膨張ユニット53及び表示ユニット54を制御する。
The
印刷ユニット52は、インクジェット方式の印刷装置である。図3(c)に示すように、印刷ユニット52は、熱膨張性シート10を搬入するための搬入部52aと、熱膨張性シート10を排出するための排出部52bと、を備える。印刷ユニット52は、搬入部52aから搬入された熱膨張性シート10の表面又は裏面に指示された画像を印刷し、画像が印刷された熱膨張性シート10を排出部52bから排出する。また、印刷ユニット52には、後述するカラーインク層42を形成するためのカラーインク(シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y))、と、表側光熱変換層41と裏側光熱変換層43とを形成するための黒色インク(カーボンブラックを含む)とが備えられている。なお、カラーインク層42において黒又はグレーの色を形成するため、カラーインクとして、カーボンブラックを含まない黒のカラーインクを更に備えてもよい。
The
印刷ユニット52は、熱膨張性シート10の表面に印刷するカラー画像(カラーインク層42)を示すカラー画像データを制御ユニットから取得し、カラー画像データに基づいて、カラーインク(シアン、マゼンタ、イエロー)を用いてカラー画像(カラーインク層42)を印刷する。カラーインク層42の黒又はグレーの色は、CMYの3色を混色して形成する、もしくは、カーボンブラックを含まない黒のカラーインクを更に使用して形成する。
The
また、印刷ユニット52は、熱膨張性シート10の表面において発泡及び膨張させる部分を示すデータである表面発泡データに基づき、黒色インクを用いて表側光熱変換層41を印刷する。同様に、熱膨張性シート10の裏面において発泡及び膨張させる部分を示すデータである裏面発泡データに基づき、黒色インクを用いて裏側光熱変換層43を印刷する。また、カーボンブラックを含む黒色インクは、光を熱に変換する材料の一例である。黒色インクの濃度がより濃く形成された部分ほど、熱膨張層の膨張高さは高くなる。このため、黒色インクの濃度は、目標高さに対応するように濃淡が決定される。
Moreover, the
膨張ユニット53は、熱膨張性シート10に熱を加えて膨張させる膨張装置である。図3(c)に示すように、膨張ユニット53は、熱膨張性シート10を搬入するための搬入部53aと、熱膨張性シート10を排出するための排出部53bと、を備える。膨張ユニット53は、搬入部53aから搬入された熱膨張性シート10に熱を加えて膨張させ、膨張した熱膨張性シート10を排出部53bから排出する。膨張ユニット53は内部に照射部(図示せず)を備える。照射部は、例えば、ハロゲンランプであり、熱膨張性シート10に対して、近赤外領域(波長750〜1400nm)、可視光領域(波長380〜750nm)又は中赤外領域(波長1400〜4000nm)の光を照射する。カーボンブラックを含む黒色インクが印刷された熱膨張性シート10に光を照射すると、黒色インクが印刷された部分では、黒色インクが印刷されていない部分に比べて、より効率良く光が熱に変換される。そのため、熱膨張層(第1の熱膨張層及び第2の熱膨張層)のうち、黒色インクが印刷された領域が主に加熱されて、その結果、熱膨張層は、黒色インクが印刷された領域が膨張する。
The
表示ユニット54は、タッチパネル等から構成される。表示ユニット54は、例えば図3(b)に示すように、印刷ユニット52によって熱膨張性シート10に印刷される画像(図3(b)に示す星)を表示する。また、表示ユニット54は、操作ガイド等を表示し、ユーザは、表示ユニット54に触れることで、立体画像形成システム50を操作することが可能である。
The
(立体画像形成処理)
次に、図4に示すフローチャート及び図5(a)〜図5(e)に示す熱膨張性シート10の断面図を参照して、立体画像形成システム50によって熱膨張性シート10に立体画像を形成する処理の流れを説明する。
(Stereoscopic image formation processing)
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 4 and the cross-sectional views of the thermally
第1に、ユーザは、立体画像が形成される前の熱膨張性シート10を準備し、表示ユニット54を介して、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを指定する。そして、熱膨張性シート10を、その表面を上側に向けて印刷ユニット52に挿入する。印刷ユニット52は、挿入された熱膨張性シート10の表面に光熱変換層(表側光熱変換層41)を印刷する(ステップS1)。表側光熱変換層41は、光を熱に変換する材料、具体的にはカーボンブラックを含む黒色インクで形成された層である。印刷ユニット52は、指定された表面発泡データに従って、熱膨張性シート10の表面に、カーボンブラックを含む黒色インクを吐出する。その結果、図5(a)に示すように、インク受容層14上に表側光熱変換層41が形成される。なお、理解を容易とするため、インク受容層14上に表側光熱変換層41が形成されているように図示しているが、より正確には黒色インクはインク受容層14中に受容されているため、インク受容層14中に表側光熱変換層41が形成されている。
First, the user prepares the thermally
第2に、ユーザは、表側光熱変換層41が印刷された熱膨張性シート10を、その表面を上側に向けて膨張ユニット53に挿入する。膨張ユニット53は、挿入された熱膨張性シート10を表面から加熱する。具体的に説明すると、膨張ユニット53は、照射部によって熱膨張性シート10の表面に光を照射させる(ステップS2)。熱膨張性シート10の表面に印刷された表側光熱変換層41は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図5(b)に示すように、熱膨張性シート10のうちの光熱変換層41が印刷された領域が盛り上がって膨張する。また、図5(b)において、右に示す光熱変換層41の黒色インクの濃度を、左に示す光熱変換層41と比較して濃くすると、図示するように、濃く印刷された領域をより高く膨張させることが可能となる。
Secondly, the user inserts the thermally
第3に、ユーザは、表面が加熱されて膨張した熱膨張性シート10を、その表面を上側に向けて印刷ユニット52に挿入する。印刷ユニット52は、挿入された熱膨張性シート10の表面にカラー画像(カラーインク層42)を印刷する(ステップS3)。具体的には、印刷ユニット52は、指定されたカラー画像データに従って、熱膨張性シート10の表面に、シアンC、マゼンタM及びイエローYの各インクを吐出する。その結果、図5(c)に示すように、インク受容層14及び光熱変換層41の上にカラーインク層42が形成される。
Third, the user inserts the thermally
第4に、ユーザは、カラーインク層42が印刷された熱膨張性シート10を、その裏面を上側に向けて膨張ユニット53に挿入する。膨張ユニット53は、挿入された熱膨張性シート10を裏面から加熱し、熱膨張性シート10の表面に形成されたカラーインク層42を乾燥させる(ステップS4)。具体的に説明すると、膨張ユニット53は、照射部によって熱膨張性シート10の裏面に光を照射させ、カラーインク層42を加熱し、カラーインク層42中に含まれる溶媒を揮発させる。
Fourth, the user inserts the thermally
第5に、ユーザは、カラーインク層42が印刷された熱膨張性シート10を、その裏面を上側に向けて印刷ユニット52に挿入する。印刷ユニット52は、挿入された熱膨張性シート10の裏面に光熱変換層(裏側光熱変換層43)を印刷する(ステップS5)。裏側光熱変換層43は、熱膨張性シート10の表面に印刷された表側光熱変換層41と同様に、光を熱に変換する材料、具体的にはカーボンブラックを含む黒色インクで形成された層である。印刷ユニット52は、指定された裏面発泡データに従って、熱膨張性シート10の裏面に、カーボンブラックを含む黒色インクを吐出する。その結果、図5(d)に示すように、基材11の裏面に光熱変換層43が形成される。裏側光熱変換層43についても、左に示す光熱変換層43の黒色インクの濃度を、右に示す光熱変換層43と比較して濃くすると、図示するように濃く印刷された領域をより高く膨張させることが可能となる。
Fifth, the user inserts the thermally
第6に、ユーザは、裏側光熱変換層43が印刷された熱膨張性シート10を、その裏面を上側に向けて膨張ユニット53に挿入する。膨張ユニット53は、挿入された熱膨張性シート10を裏面から加熱する。具体的に説明すると、膨張ユニット53は、照射部(図示せず)によって熱膨張性シート10の裏面に光を照射させる(ステップS6)。熱膨張性シート10の裏面に印刷された光熱変換層43は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図5(e)に示すように、熱膨張性シート10のうちの光熱変換層43が印刷された領域が盛り上がって膨張する。
Sixth, the user inserts the thermally
以上のような手順によって、熱膨張性シート10に立体画像が形成される。
A three-dimensional image is formed on the thermally
本実施形態の熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法によれば、第1の熱膨張層12の上に設けられた第2の熱膨張層13に白色顔料を含有させることにより、熱膨張性シート10の表面の白色度を良好とすることができる。更に、多孔質シリカのような白色の材料を含むインク受容層14が第2の熱膨張層13上に形成されると、更に熱膨張性シート10の表面の白色度を向上させることができる。また、本実施形態では、特に第1の熱膨張層12には白色顔料を含有させず、第2の熱膨張層13に白色顔料を含有させるため、第1の熱膨張層12中において熱膨張性材料が含まれる割合を白色顔料によって低下させることを防ぐことができ、第1の熱膨張層12の膨張可能な高さを低減させることを防ぐことができる。加えて、熱膨張性シート10の最表面に位置するインク受容層14へ白色顔料を分散させることも避けられ、インク受容層14がインクを受容する性能を下げることも防ぐことができる。更に、第2の熱膨張層13自体も発泡し膨張するため、第2の熱膨張層13は、熱膨張層全体の高さの増加にも寄与することができる。このように、熱膨張性材料を含む第2の熱膨張層13を更に設けた上で、この層に白色顔料Wを分散させることにより、他の層の機能を阻害することなく、更には熱膨張層全体の高さの増加にも寄与した上で、シート表面の白色度を良好とすることができる。
According to the thermally expandable sheet and the method for producing the thermally expandable sheet of the present embodiment, the second thermally
上記に加えて、第2の熱膨張層中における熱膨張性材料の含有率を第1の熱膨張層よりも低下させることにより、熱膨張層の表面に生ずる凹凸の発生を緩和し、熱膨張性シートの表面を良好に平滑化させ、良好な耐擦過性を備えることも可能となる。例えば、比較例として、図6(a)に第1の熱膨張層のみ、換言すれば第2の熱膨張層を備えない熱膨張性シートを膨張させた構成を模式的に示す。この構成では、図6(a)に示すように、熱膨張層の表面にマイクロカプセルが凝集し、表面に段差d1の凹凸が発生する。また、熱膨張層の表面に位置するマイクロカプセルは、図示するように剥がれやすく、耐擦過性が劣る。これに対し、本実施形態と同様の構成を採る図6(b)に示す熱膨張性シートでは、第2の熱膨張層は、直下に基材のような剛性を備える層が形成されていないため、上方向だけでなく下方向にも膨張する。これにより、第2の熱膨張層の膨張によって第1の熱膨張層で生ずる凹凸内を埋めることが可能であり、第1の熱膨張層表面での凹凸の発生も抑制される。更に、第2の熱膨張層ではマイクロカプセルが含有されている量が少ないため、第2の熱膨張層の表面ではマクロカプセルの凝集が抑えられる。従って、第2の熱膨張層の表面で生ずる段差d2は、段差d1と比較して小さく抑えられ、第2の熱膨張層を備えない構成と比較し、本実施形態の構成では、表面の平滑性が向上し、耐擦過性が向上する。また、インク受容層は、熱膨張性シートの表面にインクを受容、定着させるための層であるが、この層を第2の熱膨張層上に備えることにより、熱膨張性シートの表面は更に良好に平滑化され、耐擦過性も更に良好となる。 In addition to the above, by reducing the content of the heat-expandable material in the second heat-expandable layer as compared with the first heat-expandable layer, the occurrence of unevenness on the surface of the heat-expandable layer is alleviated, and the heat-expandable It is also possible to smoothly smooth the surface of the adhesive sheet and to have good scratch resistance. For example, as a comparative example, FIG. 6A schematically shows a configuration in which only the first thermal expansion layer, in other words, a thermal expansion sheet not including the second thermal expansion layer is expanded. In this configuration, as shown in FIG. 6A, the microcapsules aggregate on the surface of the thermal expansion layer, and unevenness of the step d1 occurs on the surface. In addition, the microcapsules located on the surface of the thermal expansion layer are easily peeled off as shown in the figure and have poor scratch resistance. On the other hand, in the thermally expandable sheet shown in FIG. 6B that has the same configuration as the present embodiment, the second thermally expanded layer is not formed with a layer having rigidity just like the base material. Therefore, it expands not only in the upward direction but also in the downward direction. Thereby, it is possible to fill the unevenness generated in the first thermal expansion layer by the expansion of the second thermal expansion layer, and the generation of the unevenness on the surface of the first thermal expansion layer is also suppressed. Further, since the amount of microcapsules contained in the second thermal expansion layer is small, the aggregation of macrocapsules is suppressed on the surface of the second thermal expansion layer. Therefore, the level difference d2 generated on the surface of the second thermal expansion layer is suppressed to be smaller than that of the level difference d1, and in the configuration of the present embodiment, compared with the configuration without the second thermal expansion layer, the surface is smooth. Improves the scratch resistance. The ink receiving layer is a layer for receiving and fixing ink on the surface of the thermally expandable sheet. By providing this layer on the second thermally expandable layer, the surface of the thermally expandable sheet is further increased. It is smoothed well and the scratch resistance is further improved.
(実施形態2)
実施形態2に係る熱膨張性シート20について図面を用いて説明する。実施形態2に係る熱膨張性シート20が、実施形態1に係る熱膨張性シート10と異なる点は、第1の熱膨張層12と基材11との間に、第3の熱膨張層21を備える点にある。換言すれば、本実施形態では、第1の熱膨張層12、第2の熱膨張層13及び第3の熱膨張層21が、熱膨張層を構成する。実施形態1と同様の構成を採る部分については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
A thermally
第3の熱膨張層21は、図7に表すように、基材11と第1の熱膨張層12との間に形成される。第3の熱膨張層21は、第1の熱膨張層12と同様に、バインダB3中に熱膨張性材料MC3(熱膨張性マイクロカプセル)が分散配置されている。第3の熱膨張層21は、第1の熱膨張層12と同様に、熱膨張性シート20の上面及び/又は下面に形成された光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張する。また、第3の熱膨張層21のバインダB3と熱膨張性材料MC3とは、それぞれ第1の熱膨張層12及び第2の熱膨張層13のバインダとマイクロカプセルと、異なる材料であってもよいが、同じ材料を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 7, the third
また、第3の熱膨張層21において、バインダB3に対して熱膨張性材料MC3が含有される割合(第3の割合)は、第1の熱膨張層11においてバインダB1に対して熱膨張性材料MC1が含有される割合(第1の割合)と比較して低くされる。実施形態1と同様に、バインダB3に対して熱膨張性材料MC3が含有される割合は、体積比、重量比などを用いて定義される。例えば、重量比を用いると、バインダB3に対する熱膨張性材料MC3の重量比は、バインダB1に対する熱膨張性材料MC1の重量比と比較して小さく、具体的には、1/3〜1/8程度である。換言すれば、例えば100重量部のバインダB3に対して分散される熱膨張性材料MC3のX3重量部であり、100重量部のバインダB1に対して分散される熱膨張性材料MC1がX1重量部とすると、X3/X1は、1より小さく、1/3〜1/8程度である。なお、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、密度によって定義されてもよく、この場合、第3の熱膨張層21は、第1の熱膨張層12と比較して低い密度で、熱膨張性材料を含有すると言える。
In the third
実施形態2の熱膨張性シート20は、第3の熱膨張層21を更に設けることにより、熱膨張層を膨張させた際に、熱膨張層が基材11から剥離することを抑制することも可能となる。なお、第3の熱膨張層21は、第1の熱膨張層12と比較して熱膨張性材料の含有率が低く、膨張させた場合に高さを得られにくいため、第1の熱膨張層12より薄く形成されることが好ましい。また、第3の熱膨張層21は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。
The thermally
次に、実施形態2に係る熱膨張性シート20の製造方法を説明する。
まず、基材11を用意する。次に、第3の熱膨張層21を形成するための塗布液を調製する。バインダ中に、熱膨張性材料を公知の分散装置を用いて分散させ、第3の熱膨張層21を形成するための塗布液を調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第1の熱膨張層12を形成するための塗布液に用いられる材料と同じものを用いると好ましい。この際、第3の熱膨張層21におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第1の熱膨張層12におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と比較して低くされる。例えば、重量比では、1/3〜1/8程度とする。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材上に塗布し、続いて塗膜を乾燥させる。塗布及び乾燥は複数回に分けて行ってもよく、基材11の上に目標とする厚さの第3の熱膨張層21を形成する。
Next, a method for manufacturing the thermally
First, the
続いて、実施形態1と同様にして第1の熱膨張層12を形成するための塗布液を調製し、公知の塗布装置を用いて、塗布液を第3の熱膨張層31上に塗布し、乾燥させ、第1の熱膨張層12を形成する。以降は、実施形態1と同様に、第2の熱膨張層13及びインク受容層14を形成する。
これにより、実施形態2に係る熱膨張性シート20が製造される。
Subsequently, a coating liquid for forming the first
Thereby, the thermally
一般に熱膨張性シートでは、基材上に設けられた熱膨張層は、基材が設けられた面とは反対の方向(例えば図7に示す上方向)へと膨張する。この膨張により、基材とその直上に設けられた熱膨張層との間に剥離が発生することがある。また、一般に熱膨張性材料の含有率が高くなるほど基材からの剥離も発生しやすくなる。これに対し、本実施形態の熱膨張性シート20では、基材11と第1の熱膨張層12の間に、熱膨張性材料の含有率が第1の熱膨張層12よりも低い第3の熱膨張層21が介在する。この第3の熱膨張層21は発泡、膨張する程度が第1の熱膨張層12と比較して抑制されているため、熱膨張層が基材11からの剥離することを抑制することができる。加えて、第3の熱膨張層21自体も膨張するため、第3の熱膨張層21は、熱膨張層全体の高さの増加に寄与するという効果も有している。
In general, in a thermally expandable sheet, a thermal expansion layer provided on a base material expands in a direction opposite to the surface on which the base material is provided (for example, an upward direction shown in FIG. 7). Due to this expansion, peeling may occur between the base material and the thermal expansion layer provided immediately above the base material. In general, the higher the content of the heat-expandable material, the easier it is to peel off from the substrate. On the other hand, in the thermally
本発明は、上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば上述した各実施形態は、適宜組み合わせることが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible.
For example, the above-described embodiments can be appropriately combined.
上述した実施形態では、図4に示すプロセスで印刷が施される構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、プロセスを行う順番は適宜変更することが可能である。例えば、基材の両方の面に光熱変換層を形成し、カラーインク層も形成した後に、基材の表側、裏側からそれぞれ光を照射し、熱膨張層を膨張させることも可能である。 In the above-described embodiment, the configuration in which printing is performed in the process illustrated in FIG. 4 has been described as an example. However, the configuration is not limited thereto. For example, the order in which processes are performed can be changed as appropriate. For example, after forming a photothermal conversion layer on both sides of the substrate and forming a color ink layer, it is also possible to irradiate light from the front side and the back side of the substrate to expand the thermal expansion layer.
また、上述した各実施形態では、表面、裏面ともに光熱変換層を形成する構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。印刷物の用途、印刷方法に応じ、表面のみ又は裏面のみに光熱変換層を形成してもよい。なお、表面のみに印刷を施す場合は、インク受容層は、少なくとも表面に形成されていればよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the photothermal conversion layer is formed on both the front surface and the back surface is described as an example, but the present invention is not limited to this. The photothermal conversion layer may be formed only on the front surface or only on the back surface according to the use of the printed matter and the printing method. In addition, when printing only on the surface, the ink receiving layer should just be formed in the surface at least.
また、例えばシールとして使用するといったように、印刷物の用途に応じて、基材の裏面に接着剤と剥離紙とを設けてもよい。この場合、基材の裏面上に接着剤からなる層を形成し、その上に剥離紙を設ける。なお、インク受容層は、剥離紙上に設けてもよい。 Moreover, you may provide an adhesive agent and a release paper in the back surface of a base material according to the use of printed matter, for example using it as a seal | sticker. In this case, a layer made of an adhesive is formed on the back surface of the substrate, and a release paper is provided thereon. The ink receiving layer may be provided on the release paper.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 Although several embodiments of the present invention have been described, the present invention is included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[付記1]
基材の一方の面上に形成され、第1の熱膨張性材料を含有する第1の熱膨張層と、
前記第1の熱膨張層上に形成され、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層と、を備え、
前記第2の熱膨張層は、白色顔料を更に含む、
ことを特徴とする熱膨張性シート。
[付記2]
基材の一方の面上に形成され、第1の熱膨張性材料を含有する第1の熱膨張層と、
前記第1の熱膨張層上に形成され、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層と、を備え、
前記第2の熱膨張層は、酸化チタンを含む、
ことを特徴とする熱膨張性シート。
[付記3]
前記第2の熱膨張層上に、インクを受容するインク受容層を備える、
ことを特徴とする付記1又は2に記載の熱膨張性シート。
[付記4]
前記インク受容層は多孔質シリカを含む、
ことを特徴とする付記3に記載の熱膨張性シート。
[付記5]
前記第2の熱膨張層の厚みは、前記第1の熱膨張層の厚みと比較して薄く形成される、
ことを特徴とする付記1乃至4のいずれか1つに記載の熱膨張性シート。
[付記6]
前記第1の熱膨張性材料と前記第2の熱膨張性材料とは、同じ材料である、
ことを特徴とする付記1乃至5のいずれか1つに記載の熱膨張性シート。
[付記7]
前記第1の熱膨張性材料と前記第2の熱膨張性材料とは、殻の中に気化性物質を含むマイクロカプセルであって、
前記第2の熱膨張層の厚みは、前記マイクロカプセルの数個分に相当する厚みである、
ことを特徴とする付記1乃至6のいずれか1つに記載の熱膨張性シート。
[付記8]
基材の一方の面上に、第1の熱膨張性材料を含有する第1の熱膨張層を形成する工程と、
前記第1の熱膨張層上に、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記第2の熱膨張層を形成する工程では、白色顔料を含ませる、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
[付記9]
基材の一方の面上に、第1の熱膨張性材料を含有する第1の熱膨張層を形成する工程と、
前記第1の熱膨張層上に、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記第2の熱膨張層を形成する工程では、酸化チタンを含ませる、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
[付記10]
前記第2の熱膨張層の厚みを前記第1の熱膨張層の厚みと比較して薄く形成する、
ことを特徴とする付記8又は9に記載の熱膨張性シートの製造方法。
[付記11]
前記第2の熱膨張層上に、インクを受容するインク受容層を形成する工程を更に備える、
ことを特徴とする付記8又は9に記載の熱膨張性シートの製造方法。
[Appendix 1]
A first thermal expansion layer formed on one side of the substrate and containing a first thermal expansion material;
A second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer and containing a second thermal expansion material,
The second thermal expansion layer further includes a white pigment.
A thermally expandable sheet characterized by that.
[Appendix 2]
A first thermal expansion layer formed on one side of the substrate and containing a first thermal expansion material;
A second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer and containing a second thermal expansion material,
The second thermal expansion layer includes titanium oxide.
A thermally expandable sheet characterized by that.
[Appendix 3]
An ink receiving layer for receiving ink is provided on the second thermal expansion layer.
The heat-expandable sheet according to
[Appendix 4]
The ink receiving layer comprises porous silica;
The thermally expandable sheet according to
[Appendix 5]
The thickness of the second thermal expansion layer is formed thinner than the thickness of the first thermal expansion layer.
The heat-expandable sheet according to any one of
[Appendix 6]
The first thermally expandable material and the second thermally expandable material are the same material.
The heat-expandable sheet according to any one of
[Appendix 7]
The first thermally expandable material and the second thermally expandable material are microcapsules containing a vaporizable substance in a shell,
The thickness of the second thermal expansion layer is a thickness corresponding to several of the microcapsules,
The thermally expandable sheet according to any one of
[Appendix 8]
Forming a first thermal expansion layer containing a first thermal expansion material on one surface of the substrate;
Forming a second thermal expansion layer containing a second thermal expansion material on the first thermal expansion layer, and
In the step of forming the second thermal expansion layer, a white pigment is included.
A method for producing a thermally expandable sheet, characterized in that
[Appendix 9]
Forming a first thermal expansion layer containing a first thermal expansion material on one surface of the substrate;
Forming a second thermal expansion layer containing a second thermal expansion material on the first thermal expansion layer, and
In the step of forming the second thermal expansion layer, titanium oxide is included.
A method for producing a thermally expandable sheet, characterized in that
[Appendix 10]
Forming a thickness of the second thermal expansion layer thinner than a thickness of the first thermal expansion layer;
The method for producing a thermally expandable sheet according to Supplementary Note 8 or 9, wherein:
[Appendix 11]
Forming an ink receiving layer for receiving ink on the second thermal expansion layer;
The method for producing a thermally expandable sheet according to Supplementary Note 8 or 9, wherein:
本発明は、吸収した熱量に応じて膨張する熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a thermally expandable sheet that expands according to the amount of heat absorbed and a method for producing the thermally expandable sheet.
10、20・・・熱膨張性シート、11・・・基材、12・・・第1の熱膨張層、13・・・第2の熱膨張層、14・・・インク受容層、21・・・第3の熱膨張層、41・・・表側光熱変換層、42・・・カラーインク層、43・・・裏側光熱変換層、50・・・立体画像形成システム、51・・・制御ユニット、52・・・印刷ユニット、52a,53a・・・搬入部、52b,53b・・・排出部、53・・・膨張ユニット、54・・・表示ユニット、55・・・天板、60・・・フレーム、61・・・側面板、62・・・連結ビーム、B1,B2,B3・・・バインダ、MC1,MC2,MC3・・・熱膨張性材料
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記熱膨張層は、
第1の熱膨張層と、当該第1の熱膨張層上に形成された第2の熱膨張層と、を備え、
前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とのうち前記第2の熱膨張層のみに、所定の白色顔料が含有されている、
ことを特徴とする熱膨張性シート。 Heat that has a base material and a thermal expansion layer formed on one surface of the base material, and that is unevenly formed on the surface by heat partially applied to the surface of the thermal expansion layer An inflatable sheet,
The thermal expansion layer is
A first thermal expansion layer, and a second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer ,
A predetermined white pigment is contained only in the second thermal expansion layer of the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer .
A thermally expandable sheet characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to claim 1, wherein the sheet is thermally expandable.
前記第2の熱膨張層の厚みは、前記マイクロカプセルの数個分に相当する厚みである、The thickness of the second thermal expansion layer is a thickness corresponding to several of the microcapsules,
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet is thermally expandable.
前記熱膨張層は、多層に形成されているとともに、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように構成されている、The thermal expansion layer is formed in multiple layers, and the content ratio of the predetermined white pigment to the thermal expansion material is larger in the layer farther than the layer closer to the base. Configured as
ことを特徴とする熱膨張性シート。A thermally expandable sheet characterized by that.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the sheet is thermally expandable.
ことを特徴とする請求項7に記載の熱膨張性シート。The thermally expandable sheet according to claim 7.
前記基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含有する前記熱膨張層を形成する形成ステップ、
を有し、
前記形成ステップにより形成される前記熱膨張層は、第1の熱膨張層と、当該第1の熱膨張層上に形成される第2の熱膨張層と、から構成され、
前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とのうち前記第2の熱膨張層のみに、所定の白色顔料が含有される、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。 A base material and a thermal expansion layer formed on one surface of the base material, and the photothermal conversion by the heat photothermally converted by the photothermal conversion layer formed so as to overlap the thermal expansion layer A method for producing a thermally expandable sheet, wherein the portion of the thermal expansion layer overlapping the layer is thermally expanded to form irregularities on the surface,
On one surface of the substrate, the forming step of forming the thermal expansion layer containing heat-expandable material,
Have
The thermal expansion layer formed by the forming step is composed of a first thermal expansion layer and a second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer,
A predetermined white pigment is contained only in the second thermal expansion layer of the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer.
A method for producing a thermally expandable sheet, characterized in that
前記基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含有する前記熱膨張層を多層に形成する形成ステップ、A forming step of forming the thermal expansion layer containing a thermally expandable material in a multilayer on one surface of the base material,
を有し、Have
前記形成ステップは、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、前記熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように前記所定の白色顔料を含有させて前記熱膨張層を多層に形成する、In the forming step, the predetermined white pigment is added so that the content ratio of the predetermined white pigment to the thermally expansible material is larger in the layer farther than the layer closer to the base. Containing the thermal expansion layer in multiple layers,
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。A method for producing a thermally expandable sheet, characterized in that
前記第1の形成ステップにより形成された前記第1の熱膨張層上に、第2の熱膨張性材料を含有する第2の熱膨張層を形成する第2の形成ステップと、A second formation step of forming a second thermal expansion layer containing a second thermal expansion material on the first thermal expansion layer formed by the first formation step;
前記第2の形成ステップにより形成された前記第2の熱膨張層上に、光を熱に変換する光熱変換層を形成する第3の形成ステップと、A third formation step of forming a photothermal conversion layer for converting light into heat on the second thermal expansion layer formed by the second formation step;
前記第3の形成ステップにより形成された前記光熱変換層に光を照射することによって、前記光熱変換層において熱を生じさせ、前記光熱変換層に重畳している部分の前記第1の熱膨張層と前記第2の熱膨張層とを熱膨張させて、表面に凹凸を形成させる第4の形成ステップと、By irradiating the photothermal conversion layer formed in the third forming step with light, heat is generated in the photothermal conversion layer, and the portion of the first thermal expansion layer overlapping the photothermal conversion layer is formed. And the second thermal expansion layer are thermally expanded to form irregularities on the surface;
を有し、Have
前記第2の形成ステップは、所定の白色顔料を含有させて前記第2の熱膨張層を形成し、The second forming step includes a predetermined white pigment to form the second thermal expansion layer,
前記第1の形成ステップは、前記所定の白色顔料を含有させず前記第1の熱膨張層を形成する、The first forming step forms the first thermal expansion layer without containing the predetermined white pigment.
ことを特徴とする造形物の製造方法。The manufacturing method of the molded article characterized by this.
前記第1の形成ステップにより形成された前記熱膨張層に重畳するように、光を熱に変換する光熱変換層を形成する第2の形成ステップと、A second formation step of forming a photothermal conversion layer that converts light into heat so as to overlap the thermal expansion layer formed in the first formation step;
前記第2の形成ステップにより形成された前記光熱変換層に光を照射することによって、前記光熱変換層において熱を生じさせ、前記光熱変換層に重畳している部分の前記熱膨張層を熱膨張させて、表面に凹凸を形成させる第3の形成ステップと、By irradiating light to the photothermal conversion layer formed in the second forming step, heat is generated in the photothermal conversion layer, and the thermal expansion layer in a portion overlapping the photothermal conversion layer is thermally expanded. And a third forming step for forming irregularities on the surface;
を有し、Have
前記第1の形成ステップは、前記基材から近い側の層よりも遠い側の層の方が、前記熱膨張性材料に対しての所定の白色顔料の含有比率が大きくなるように前記所定の白色顔料を含有させて前記熱膨張層を多層に形成する、In the first forming step, the predetermined white pigment content ratio with respect to the thermally expandable material is increased in the layer farther than the layer closer to the base. A white pigment is included to form the thermal expansion layer in multiple layers;
ことを特徴とする造形物の製造方法。The manufacturing method of the molded article characterized by this.
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